蓄熱式加熱爐作為現(xiàn)代工業(yè)金屬加熱的中流砥柱,其組成部件也是十分重要,當(dāng)然一個(gè)蓄熱式加熱爐我們?cè)谝獾牟粌H僅是在工作時(shí)的效率我們也要注重蓄熱式加熱爐的壽命,當(dāng)然蓄熱式加熱爐的使用壽命受很多方面的影響,一個(gè)部件的問題可能會(huì)影響整體,今天億諾就帶大家一起來看看蓄熱式加熱爐的大腦也就是燃燒系統(tǒng)等組成部分的壽命該怎樣延長(zhǎng)。
蓄熱式加熱爐燃燒系統(tǒng)主要組成部分有蓄熱體和換向閥。傳統(tǒng)的蓄熱式加熱爐蓄熱室采用格子磚作蓄熱體,傳熱效率低,蓄熱室體積龐大,換向周期長(zhǎng),限制了它在其他工業(yè)爐上的應(yīng)用。新型蓄熱式加熱爐蓄熱室采用陶瓷小球或蜂窩體作為蓄熱體,其比表面積高達(dá)200-1000m2/m3,比老式的格子磚大幾十倍至幾百倍,因此極大地提高了傳熱系數(shù),使蓄熱室的體積可以大為縮小。由于蓄熱體是用耐火材料制成,所以耐腐蝕、耐高溫、使用壽命長(zhǎng)。
蓄熱式加熱爐換向裝置集空氣、燃料換向一體,結(jié)構(gòu)獨(dú)特??諝鈸Q向、燃料換向同步且平穩(wěn),空氣、燃料、煙氣決無混合的可能,徹底解決了以往換向閥在換向過程中氣路暫時(shí)相通的弊病。由于蓄熱式加熱爐換向裝置和控制技術(shù)的提高,使換向時(shí)間大為縮短,傳統(tǒng)蓄熱室的換向時(shí)間一般為20-30min,而新型蓄熱室的換向時(shí)間僅為0.5-3min。新型蓄熱式加熱爐蓄熱室傳熱效率高和換向時(shí)間短,帶來的效果是排煙溫度低(150℃以下),被預(yù)熱介質(zhì)的預(yù)熱溫度高(只比爐溫低80-150℃)。因此,廢氣余熱得到接近極限的回收,蓄熱式加熱爐蓄熱室的熱效率可達(dá)到85%以上,熱回收率達(dá)70%以上。
蓄熱式加熱爐蓄熱式燃燒技術(shù)(High Temperature Air combustion—HTAC或Highly preheated Air combustion—HPAC)亦稱無焰燃燒技術(shù)(Flameless combustion)是20世紀(jì)90年代開始在發(fā)達(dá)國家研究推廣的一種全新型燃燒技術(shù)。它具有高效煙氣余熱回收,排煙溫度低于150℃,高預(yù)熱空氣溫度,空氣溫度在1000℃左右,低NOx排放等多重優(yōu)越性。
蓄熱式加熱爐蓄熱式燃燒技術(shù)由高效蓄熱式熱回收系統(tǒng)、換向式燃燒系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成,其熱效率可達(dá)75%,這種蓄熱式加熱爐換向式燃燒方式改善了爐內(nèi)的溫度均勻性。由于能很方便地把煤氣和助燃空氣預(yù)熱到1000℃左右,可以在高溫加熱爐使用高爐煤氣作為燃料,從根本上解決了因高爐煤氣大量放散而產(chǎn)生能源浪費(fèi)及環(huán)境污染的問題。
蓄熱式加熱爐換向閥、蓄熱式加熱爐蓄熱體和蓄熱式加熱爐蓄熱燒嘴是蓄熱燃燒技術(shù)的三大關(guān)鍵部件,三者的性能基本決定了整個(gè)蓄熱燃燒系統(tǒng)的優(yōu)劣,蓄熱式燃燒技術(shù)的發(fā)展過程其實(shí)也上該三大部件不斷完善的過程。嚴(yán)格來講,對(duì)蓄熱燒嘴式加熱爐,蓄熱體也是蓄熱燒嘴的一部分,但在實(shí)際運(yùn)行中由于蓄熱體是易損消耗件,能單獨(dú)更換,且對(duì)通道式蓄熱加熱爐講,兩者也無明確的包屬關(guān)系,故從對(duì)蓄熱燃燒系統(tǒng)的影響作用來分,可將三者并列為對(duì)系統(tǒng)影響作用最大的三大部件。不同的蓄熱式加熱爐型其熱式燃燒系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)組成也不盡相同,但通常包括以下主要組成:
蓄熱式加熱爐換向閥及控制機(jī)構(gòu):換向閥及控制機(jī)構(gòu)是蓄熱式高溫燃燒系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件之一。
蓄熱式加熱爐換向閥是通過閥體的運(yùn)動(dòng)使空氣(或煤氣)與煙氣在閥內(nèi)定時(shí)換向。一般地說,換向閥有四個(gè)進(jìn)出口,其中有兩個(gè)口分別通向一對(duì)交替使用的蓄熱室,另外兩個(gè)口分別連接排煙煙囪和供空氣(或煤氣)管道。在前一個(gè)換向周期內(nèi),換向閥使通向其中一個(gè)蓄熱室的進(jìn)口與另外一個(gè)連接到排煙煙囪的出口相連,使廢氣排出;在后一個(gè)換向周期內(nèi),換向閥使連接供空氣(或煤氣)管道的進(jìn)口與另外一個(gè)連接到一個(gè)蓄熱室的出口相連,使空氣(或煤氣)進(jìn)入蓄熱室去完成預(yù)熱。 閥內(nèi)采取特殊的密封結(jié)構(gòu)來保證密封性能和靈活的換向動(dòng)作。
蓄熱式加熱爐換向閥的換向時(shí)間與爐內(nèi)煙氣溫度及蓄熱體的透熱厚度有關(guān),對(duì)于透熱厚度一定的蓄熱體,換向時(shí)間越長(zhǎng),離開蓄熱室的煙氣溫度越高,空氣(或煤氣)的預(yù)熱溫度也會(huì)越低,熱回收率也越低;若換向時(shí)間過短,則會(huì)降低換向閥的壽命,因此應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)來確定最佳的換向時(shí)間是至關(guān)重要的。對(duì)于小球體的蓄熱室,其換向周期一般取2.0--3.0分鐘;蜂窩體的蓄熱室,其換向周期為30--45秒鐘或更短。
蓄熱式加熱爐蓄熱室:蓄熱式加熱爐蓄熱室是放置蓄熱體的裝置,也是熱交換的區(qū)域。蓄熱式加熱爐蓄熱室是放置蓄熱體的設(shè)備,也是熱交換的區(qū)域。它可以放置在蓄熱式加熱爐爐墻內(nèi),稱為內(nèi)置式;也可以在蓄熱式加熱爐爐墻外單獨(dú)設(shè)置,稱之為外置式。內(nèi)置式以加厚的蓄熱式加熱爐爐墻為四壁,外置式的外殼是由型鋼及鋼板焊接而成或由混凝土澆筑而成,四壁砌筑耐火材料。蓄熱室中間堆放蓄熱體,要求蓄熱室密封性能要好,焊接處要求氣密性焊接,耐火材料砌筑泥漿要飽滿,絕不允許有串火或氣體泄露。
我國蓄熱式加熱爐通常采用的是陶瓷小球體式蓄熱體,其理由是盡管在壓力損失方面與蜂窩體式蓄熱體相比有些不利,但考慮到單位體積的蓄熱量、蓄熱體的耐用強(qiáng)度、堵塞時(shí)的清掃、以及便于更換已破碎和損壞的蓄熱體等方面陶瓷小球體式蓄熱體具有一定的優(yōu)越性,選擇陶瓷小球體式蓄熱體還是有利的。
蓄熱體:蓄熱體一般由耐火材料制成,周期儲(chǔ)存和釋放熱量,是實(shí)現(xiàn)熱量回收蓄熱和放熱交換傳遞的介質(zhì)。在國際上所使用的蓄熱體主要有小球體、蜂窩體和片狀體 ,我國普遍使用的是小球體和蜂窩體。
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